题目内容
设数列
的前n项和为Sn,满足
,数列
满足
.
(1)求证:数列
为等差数列;
(2)若
,求数列
与
的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设数列
的前n项和Tn,试比较
与
的大小.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325738238.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325754506.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325769234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325894610.gif)
(1)求证:数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325738238.gif)
(2)若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326050400.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325738238.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191325769234.gif)
(3)在(2)的条件下,设数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326253390.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326300352.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326315485.gif)
(1)解:∵
,∴
①
当n≥2时,
②
①-②得:
,即
③……… 2分
进而
④
③-④得
,由于n≥2,∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326674340.gif)
所以数列
是等差数列.……… 5分
(2)解:由(1)知数列
是等差数列,且
,所以
……… 6分
∵
⑤
∴当n = 1时,
,当n≥2时,
⑥
由⑤-⑥得:
,∴
,而
也符合,……… 8分
故
,
……… 9分
(3)解:
,∴
⑦
⑧
⑦-⑧并化简得:
……… ……… 1 1分
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327438585.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327454378.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327470856.gif)
因为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327485871.gif)
所以
对于
成立, ……… ……… ……… 1 2分
∴
,又由于2n-1 >. 0
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327454378.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327579920.gif)
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327594390.gif)
.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326331549.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326471491.gif)
当n≥2时,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326487585.gif)
①-②得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326502577.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326518577.gif)
进而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326549528.gif)
③-④得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326596683.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326674340.gif)
所以数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326690241.gif)
(2)解:由(1)知数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326690241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326721311.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326736341.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326752682.gif)
∴当n = 1时,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327064276.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327080739.gif)
由⑤-⑥得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327095438.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327111397.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327064276.gif)
故
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191326736341.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327267519.gif)
(3)解:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327298461.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327314547.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327329585.gif)
⑦-⑧并化简得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327345545.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327438585.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327454378.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327470856.gif)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327485871.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327516482.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327516363.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327532527.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327454378.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327579920.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327594390.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823191327610520.gif)
略
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